[發(fā)明專利]一種樓宇WSN中能量均衡路由建立的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410344323.2
• 申請日: 2014-07-18
• 公開（公告）號: CN104080143A
• 公開（公告）日: 2014-10-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李曉卉;尚志文;陳廣;趙兵;梁曉兵
• 申請（專利權(quán)）人: 武漢科技大學(xué);中國電力科學(xué)研究院
• 主分類號: H04W40/02
• 分類號: H04W40/02;H04W40/10
• 代理公司: 武漢科皓知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

1.一種樓宇WSN中能量均衡路由建立的方法，其特征在于所述樓宇WSN是由一個匯聚節(jié)點和m行n列的N(N＝m×n，其中m、n均為大于2的正整數(shù))個節(jié)點組成，樓宇WSN中能量均衡路由建立的方法是：

步驟1、將所述的樓宇WSN配置成一個n列的網(wǎng)絡(luò)拓撲；

步驟2、匯聚節(jié)點收集網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，為每個節(jié)點構(gòu)造一張路由表routing_table；所述路由表routing_table由“上一跳”列、“下一跳”列、“目的”列和“路由次數(shù)”列組成，路由表routing_table的“上一跳”列和“下一跳”列包含所有的可連接的邏輯鏈路；

步驟3、節(jié)點i(i為1～N的正整數(shù))的路由負載RL_i的數(shù)學(xué)模型為：

RLi=DiΣi=1NDi×(2×li-1)+2×Σx∈iLHRLxNxNH---(1)]]>

式(1)中：D_i表示節(jié)點i每秒發(fā)送的數(shù)據(jù)包數(shù)目，

l_i表示節(jié)點i所在的網(wǎng)絡(luò)列數(shù)，l_i＝1,2,...,n，

i_LH表示節(jié)點i的上一跳節(jié)點的集合，

x表示節(jié)點i的上一跳節(jié)點的集合中的一個節(jié)點，

x_NH表示節(jié)點x的下一跳節(jié)點，

RL_x表示節(jié)點x的路由負載，

表示節(jié)點x的下一跳節(jié)點個數(shù)，N表示子節(jié)點的總個數(shù)；

計算節(jié)點i的路由負載RL_i時，從終端節(jié)點逐列往上列計算；對于第n列的節(jié)點，式(1)中“+”的右邊部分為0；

根據(jù)節(jié)點i的路由負載RL_i值，找出1～(n-1)列中節(jié)點i的路由負載RL_i值最大的節(jié)點然后在所述路由負載RL_i值最大的節(jié)點的“上一跳”節(jié)點中，找出與所述路由負載RL_i值最大的節(jié)點同行的節(jié)點i_LH，再刪除所述路由負載RL_i值最大的節(jié)點與所述路由負載RL_i值最大的節(jié)點同行的節(jié)點i_LH的邏輯鏈路；若存在2個以上所述路由負載RL_i值最大的節(jié)點則逐一刪除所述路由負載RL_i值最大的節(jié)點與所述路由負載RL_i值最大的節(jié)點同行的節(jié)點i_LH的邏輯鏈路；

步驟4、再計算每個節(jié)點i的路由負載RL_i，當?shù)?～(n-1)列中的每列節(jié)點i的路由負載RL_i各自都達到均衡后，保存此時的路由表routing_table；若第1～(n-1)列中存在某一列節(jié)點i的路由負載RL_i未達到均衡，則在此時的路由表routing_table的基礎(chǔ)上，重復(fù)步驟3，直至第1～(n-1)列中的每列節(jié)點i的路由負載RL_i各自都達到均衡后，保存路由表routing_table；

步驟5、當所述樓宇WSN的一個節(jié)點i發(fā)送數(shù)據(jù)包P₁時，先在所述節(jié)點i的所有鄰居節(jié)點中查找有無目的節(jié)點D；如果查有目的節(jié)點D，則將數(shù)據(jù)包P₁直接送達目的節(jié)點D，然后在所述節(jié)點i的路由表routing_table的“路由次數(shù)”列上加1；

如果未查找到目的節(jié)點D，則查詢所述節(jié)點i的路由表routing_table，選擇所述節(jié)點i的路由表routing_table中“下一跳”節(jié)點中“路由次數(shù)”最小的一個節(jié)點i_min建立連接，發(fā)送數(shù)據(jù)包P₁，然后在所述節(jié)點i的路由表routing_table中的“路由次數(shù)”列上加1；所述節(jié)點i_min接收到數(shù)據(jù)包P₁時，在所述節(jié)點i_min的路由表routing_table中的“路由次數(shù)”列上加1；

步驟6、所述節(jié)點i_min發(fā)送數(shù)據(jù)包P₁時，同步驟5，直至目的節(jié)點D接收到數(shù)據(jù)包P₁；

步驟7、對于后續(xù)數(shù)據(jù)包P_j(j為大于1的正整數(shù))的發(fā)送，同步驟5～步驟6。